正安至大礴天然氣管道沿線地質災害發育特征及防治對策

1.項目概況

本工程線路由兩部分構成，分別為大碌-道真-正安管線和遵義LNG儲備庫連接線。正安至大磲管道起于正安分輸站，途經正安縣和道真自治縣，止于渝黔交界處的大磯站，全長73公里。管徑為DN600，設計壓力為10兆帕。管道工程包括2處中型河流穿越（總長度210米），以及1處隧道穿越（長度600米）。管道走向如圖1所示。

管道沿線地層多變，地形地質條件復雜，施工期間曾引發7處滑坡地質災害。盡管通過及時治理未造成重大損失，但也凸顯了管道沿線地質災害的易發性。因此，深入研究管道沿線地質災害的特征及成災模式，對管道建設和后期運營維護具有重要意義。

2.地質環境條件

研究區位于云貴高原與湖南丘陵及四川盆地過渡的斜坡地帶，地形起伏大，地貌復雜，海拔一般在1000至1500米，垂直差異和小區域氣候差異顯著。研究區發育三級夷平面：I級面海拔1100至1200米以上；Ⅱ級面海拔600至900米；I級面海拔500至700米。此外，第四紀發育4至5級階地。地形整體抬升并具傾斜運動特點，夷平面高度從西向東、從北向南逐漸降低。研究區內地層從寒武系到第四系均有出露，尤其在高山峽谷間分布的大面積第四系堆積體，因其結構松散，自穩能力差，在降雨及工程活動影響下易發生變形破壞，形成滑坡、泥石流等地質災害。

3.管道沿線的地質災害類型

根據相關報告顯示，管道周邊共發育6處滑坡地質災害（見表1）。

管道建設期間，因管溝開挖切坡，引發了7處滑坡地質災害（見表2）。

從表1、2可以看出，管道沿線的地質災害類型主要為堆積體滑坡，其下伏地層巖性變化較大，管道施工過程中在坡腳切方、擾動坡面是形成滑坡的主要誘發因素。

4.滑坡的發育特征

4.1地形特征

從地形地貌看，管道沿線的災害點主要位于高山峽谷間的緩坡地帶，坡度一般為 8^° 至 50^° ，多數呈上緩下陡的地形，且坡腳靠近溝谷，如圖2所示。

由于河流長期沖刷，坡腳部分土體流失，局部地形變陡，為滑坡的形成提供了臨空面。

4.2巖土特性

管道沿線主要地質災害為第四系堆積體滑坡。地層方面，其下伏基巖從奧陶系到三疊系均有分布。巖性方面，這些地層大多含有一定厚度的泥（頁）巖，這類巖石工程性質最差，通常具有較強的親水性、遇水易軟化、易風化、強度低等特點。

在ZA004-ZA005及ZA130-ZA131采集土體進行礦物成分分析試驗，結果見表3。

gt;gt;圖3：坡體變形示意圖。

由表3可以看出，在土體礦物成分中，石英含量最高，其次是伊利石，其含量占總物質成分的 20% 以上。伊利石具有吸水膨脹、失水收縮的特性，研究表明，伊利石吸水后的自由膨脹率約為 28% ，失水后的體積收縮率約為 10.3% 。土體長期發生脹縮變形，會影響其微觀結構的完整性。通過滑坡區的土體力學試驗結果表明，其抗剪強度指標較低，內聚力C一般為10至20kPa ，內摩擦角一般為 5^° 至 8.5^° 。此外，取樣試驗發現，大部分滑坡區域土體在自然狀態下的飽和度可達 85% 以上，地表水入滲后難以及時排出，地下水的長期浸潤作用會削弱土體的抗剪強度。

基于上述地形及巖土特性的雙重影響，在管道施工及運營過程中，應重視橫切坡體區域的滑坡風險。

4.3滑坡的變形特征

通過對管道施工引發的6處滑坡進行分析，在管道施工過程中，坡體變形情況如圖3所示。

（1）由于坡腳切方形成的邊坡未及時支護，坡體抗滑力不足[，部分巖土體失去支撐而發生垮塌，導致坡體前端出現裂縫[2]。

（2）坡體前端裂縫一方面為后部巖土體滑移提供空間，導致某些薄弱部位產生新裂縫[3，另一方面為雨水入滲創造條件，進一步加劇前端土體變形。如此循環，形成較大面積的坡面開裂，增加坡體大規模滑移的風險[4]。

（3）坡體一旦發生變形，其持續時間較長、累計變形量大。

（4）隨著坡體的持續變形，坡體內部可能出現多級、不連續滑面[5]。

5.防治對策

通過排查管道沿線的地質災害隱患，并結合其發育程度、危害性和危險性，共劃分為11個重點防治區、34個次重點防治區和5個一般防治區。

對重點防治區主要采取工程治理和實時監測；次重點防治區則進行定期巡視和局部工程治理；一般防治區主要采取不定期巡查等措施。截至目前，管道周邊未發生較大滑坡地質災害，有效保障了運營安全。

6.結束語

（1）正安至大碰段天然氣管道沿線堆積體分布廣泛，由于其結構松散、透水性差、力學強度較低，管道施工橫切坡面易引發局部滑坡地質災害。

（2）根據地質災害的發育程度、危害性及危險性，采取分區管控，才能防止地質災害的發生，保障管道運營安全。

參考文獻：

[1]陳濤、陳江濤。重慶忠縣吊鐘壩滑坡1-2變形體啟動機制探討[J]中國地質災害與防治學報，2015，26（2）： 18-22.

[2]趙國宣、林峰、王茜等。大型平緩堆積層滑坡形成機理研究[J].工程地質學報，2015，23（4）：731-737.

[3]賀可強。大型堆積層滑坡的多層滑移規律分析[J].金屬礦山，1998，33（7）： 15-18.

[4]賀可強、白建業、王思敬。降雨誘發型堆積層滑坡的位移動力學特征分析[J].巖土力學，2005，26（5）：705-709.

[5]周新偉。淋溶作用下黏土礦物對土體抗剪強度影響研究[J].地質災害與環境保護，2019，30（3）：57-61.作者單位：貴州天然氣管網有限責任公司